JP2012069189A - 再生装置、光路長サーボ制御方法 - Google Patents
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Abstract
【課題】光記録媒体についてホモダイン検波による信号再生を行う場合において、光源の出力を上げることなく、信号光に基づく再生信号のAC成分の振幅を増加させることのできる手法を提案する。
【解決手段】ホモダイン方式を採用する再生装置において、信号光(第1の光)と参照光(第2の光)との位相差が0となるように1軸アクチュエータを駆動制御する光路長サーボ制御部を備えた上で、当該光路長サーボ制御部によるサーボ制御に伴い形成される光路長サーボループに対して、再生信号のAC成分の振幅を拡大するためのオフセットを与える。これにより、光源の出力を上げずに再生信号のAC成分の振幅を増大させることができる。
【選択図】図3
【解決手段】ホモダイン方式を採用する再生装置において、信号光(第1の光)と参照光(第2の光)との位相差が0となるように1軸アクチュエータを駆動制御する光路長サーボ制御部を備えた上で、当該光路長サーボ制御部によるサーボ制御に伴い形成される光路長サーボループに対して、再生信号のAC成分の振幅を拡大するためのオフセットを与える。これにより、光源の出力を上げずに再生信号のAC成分の振幅を増大させることができる。
【選択図】図3
Description
本発明は、いわゆるホモダイン検波による信号再生を行う再生装置と、その光路長サーボ制御方法とに関するものである。
光の照射により信号の記録/再生が行われる光記録媒体として、例えばCD(Compact Disc)、DVD(Digital Versatile Disc)、BD(Blu-ray Disc:登録商標)などのいわゆる光ディスク記録媒体(単に光ディスクとも称する)が普及している。
このような光ディスクに関し、検出信号(再生信号)のSNR(信号対雑音比)の低下を改善するための手法として上記特許文献1や特許文献2に開示されるようなホモダイン方式(ホモダイン検波方式)が提案されている。
周知のようにホモダイン方式は、検出対象とする光(信号光)に対し、参照光としてのコヒーレントな光(DC光)を干渉させた光を検波することで、信号増幅を図る技術である。
このようなホモダイン方式に対しては、いわゆる差動検出という手法が組み合わされる。具体的には、信号光に対し、それと同位相による参照光を干渉させた光と、逆位相による参照光を干渉させた光とをそれぞれ個別に受光し、それらの受光信号の差分をとることで、信号増幅とノイズの抑制の双方が図られるようにするというものである。
周知のようにホモダイン方式は、検出対象とする光(信号光)に対し、参照光としてのコヒーレントな光(DC光)を干渉させた光を検波することで、信号増幅を図る技術である。
このようなホモダイン方式に対しては、いわゆる差動検出という手法が組み合わされる。具体的には、信号光に対し、それと同位相による参照光を干渉させた光と、逆位相による参照光を干渉させた光とをそれぞれ個別に受光し、それらの受光信号の差分をとることで、信号増幅とノイズの抑制の双方が図られるようにするというものである。
ここで、ホモダイン方式は、光の干渉効果を利用したものであり、その実現のためには信号光と参照光の光路長を可干渉距離内に収める必要性がある。
また、ホモダイン方式において、ディテクタにより検出される光強度を最大とするためには、信号光と参照光との光路長差は、光の波長の整数倍とする必要がある。すなわち、信号光と参照光の位相差が0となるようにするものである。
また、ホモダイン方式において、ディテクタにより検出される光強度を最大とするためには、信号光と参照光との光路長差は、光の波長の整数倍とする必要がある。すなわち、信号光と参照光の位相差が0となるようにするものである。
このようにホモダイン方式では、信号光と参照光の光路長(位相差)を調整することで、安定した信号増幅効果を期待できる。
このとき、参照光と信号光の光路長差の調整は非常に高い精度が要求され、例えば光路長は波長オーダー(数百nm)よりも小さい精度で合わせる必要がある。
また、信号光と参照光の光軸は、ディテクタ上でこれらの干渉縞が一本以上現れない程度にまで一致させる必要があり、この意味で、信号光と参照光の光軸ずれの調整も重要なファクタとなる。
このとき、参照光と信号光の光路長差の調整は非常に高い精度が要求され、例えば光路長は波長オーダー(数百nm)よりも小さい精度で合わせる必要がある。
また、信号光と参照光の光軸は、ディテクタ上でこれらの干渉縞が一本以上現れない程度にまで一致させる必要があり、この意味で、信号光と参照光の光軸ずれの調整も重要なファクタとなる。
上記の特許文献1や特許文献2には、参照光と信号光の光路長差の調整や光軸調整に係る技術について開示されている。
例えば特許文献1では、ホモダイン光学系において参照光となるべき光を得るためのミラー系の構成について、反射ミラー上に焦点がくるように当該反射ミラーの前段に集光レンズを配置し、参照光を球面波として反射させることで入射角と反射角を高精度に一致させる技術が開示されている。これにより、ディテクタ上に信号光と参照光の干渉縞が生じてしまうといった事態を回避でき、干渉強度の低下を抑制することができる。
さらに、上記反射ミラーと集光レンズとを一体化し、光軸方向に動作する1軸アクチュエータを搭載することにより、光路長の精密な制御を行うものとしている。
例えば特許文献1では、ホモダイン光学系において参照光となるべき光を得るためのミラー系の構成について、反射ミラー上に焦点がくるように当該反射ミラーの前段に集光レンズを配置し、参照光を球面波として反射させることで入射角と反射角を高精度に一致させる技術が開示されている。これにより、ディテクタ上に信号光と参照光の干渉縞が生じてしまうといった事態を回避でき、干渉強度の低下を抑制することができる。
さらに、上記反射ミラーと集光レンズとを一体化し、光軸方向に動作する1軸アクチュエータを搭載することにより、光路長の精密な制御を行うものとしている。
また、特許文献2には、参照光を得るためのミラー系において、コーナーキューブプリズムを参照光反射ミラーの代用とすることで、参照光の入射角と反射角を高精度に一致させる技術が開示されている。
これらの特許文献に開示される技術により、干渉によって生じる増幅信号を安定して得ることを期待できる。
ここで、ホモダイン方式において、ディテクタ上で検出される光強度を最大にするという意味では、信号光と参照光との位相差を0とするように光路長サーボをかける必要があることになる。
しかしながら、ホモダイン検波では、光の振幅成分のみなく、位相成分も影響をもつことになる。
例えば、いわゆるROMディスクのように光の位相を変調する構造を有する光記録媒体では、ピット等の位相変調構造の形成パターンによっては、ディテクタ上で検出される光強度(すなわち信号光と参照光とが干渉した成分の光強度)が最大となるようにサーボをかけたとしても、ピット等により変調された成分(AC成分)の振幅が最大になるとは限らないことになる。
ホモダイン検波により増幅したいのは、主として上記AC成分の方である。
しかしながら、ホモダイン検波では、光の振幅成分のみなく、位相成分も影響をもつことになる。
例えば、いわゆるROMディスクのように光の位相を変調する構造を有する光記録媒体では、ピット等の位相変調構造の形成パターンによっては、ディテクタ上で検出される光強度(すなわち信号光と参照光とが干渉した成分の光強度)が最大となるようにサーボをかけたとしても、ピット等により変調された成分(AC成分)の振幅が最大になるとは限らないことになる。
ホモダイン検波により増幅したいのは、主として上記AC成分の方である。
このとき、ホモダイン方式における光の増幅率は、概ね信号光と参照光の電場の比に比例するため、再生信号成分の増幅率を上げるためには、順当には、光源の出力を上げて参照光の光量をより増大させるという手法を採ることが考えられる。
しかしながら、光源の出力を上げることは、消費電力の増加、及び各種光学素子の劣化等といった問題を引き起こす可能性があり、避けられるべきである。
しかしながら、光源の出力を上げることは、消費電力の増加、及び各種光学素子の劣化等といった問題を引き起こす可能性があり、避けられるべきである。
本発明は上記の問題に鑑み為されたもので、ホモダイン方式が採用される場合において、光源の出力を上げることなく、信号光成分のうちの真に検出したいAC成分の振幅を増加させることのできる手法を提案することを目的とする。
かかる課題の解決を図るべく、本発明では、再生装置として以下のように構成することとした。
すなわち、光源より出射された光を分光して得た第1の光と第2の光について、上記第1の光を対物レンズを介して光記録媒体に照射し、上記第2の光をミラーに対して照射すると共に、上記光記録媒体から得られる上記第1の光の反射光を信号光、上記ミラーによる上記第2の光の反射光を参照光として、それら信号光及び参照光を用いたホモダイン検波を行うホモダイン検波部を備える。
また、上記ホモダイン検波部によるホモダイン検波の結果に基づき上記信号光に基づく再生信号を得る信号再生部を備える。
また、上記ミラーを当該ミラーへの上記第2の光の入射光軸に平行な方向に駆動する1軸アクチュエータを備える。
また、上記信号光と上記参照光とを受光する受光部による受光信号に基づき、上記信号光と上記参照光との位相差が0となるように上記1軸アクチュエータを駆動制御する光路長サーボ制御部を備える。
さらに、上記光路長サーボ制御部によるサーボ制御に伴い形成される光路長サーボループに対して、上記再生信号のAC成分の振幅を拡大するためのオフセットを与えるオフセット付与部を備えるようにした。
すなわち、光源より出射された光を分光して得た第1の光と第2の光について、上記第1の光を対物レンズを介して光記録媒体に照射し、上記第2の光をミラーに対して照射すると共に、上記光記録媒体から得られる上記第1の光の反射光を信号光、上記ミラーによる上記第2の光の反射光を参照光として、それら信号光及び参照光を用いたホモダイン検波を行うホモダイン検波部を備える。
また、上記ホモダイン検波部によるホモダイン検波の結果に基づき上記信号光に基づく再生信号を得る信号再生部を備える。
また、上記ミラーを当該ミラーへの上記第2の光の入射光軸に平行な方向に駆動する1軸アクチュエータを備える。
また、上記信号光と上記参照光とを受光する受光部による受光信号に基づき、上記信号光と上記参照光との位相差が0となるように上記1軸アクチュエータを駆動制御する光路長サーボ制御部を備える。
さらに、上記光路長サーボ制御部によるサーボ制御に伴い形成される光路長サーボループに対して、上記再生信号のAC成分の振幅を拡大するためのオフセットを与えるオフセット付与部を備えるようにした。
上記のように本発明では、ホモダイン方式を採用する再生装置において、上記信号光と上記参照光との位相差が0となるように上記1軸アクチュエータを駆動制御する光路長サーボ制御部を備えた上で、当該光路長サーボ制御部によるサーボ制御に伴い形成される光路長サーボループに対して、上記再生信号のAC成分の振幅を拡大するためのオフセットを与えるものとしている。
これにより、光源の出力を上げずに再生信号のAC成分の振幅を増大させることができる。
これにより、光源の出力を上げずに再生信号のAC成分の振幅を増大させることができる。
上記のように本発明によれば、ホモダイン方式を採用する再生装置において、光源の出力を上げずに再生信号のAC成分の振幅を増大させることができる。
この結果、消費電力の増加や各種光学素子の劣化等といった問題の回避をしつつ、再生信号のAC成分の振幅を増大できる。
この結果、消費電力の増加や各種光学素子の劣化等といった問題の回避をしつつ、再生信号のAC成分の振幅を増大できる。
以下、発明を実施するための形態(以下実施の形態とする)について説明していく。
なお、説明は以下の順序で行うものとする。
<1.再生対象とする光記録媒体>
<2.再生装置の構成>
<3.光路長サーボの具体的手法について>
<4.光路長サーボと再生信号振幅との関係>
<5.オフセット付与>
<6.変形例>
なお、説明は以下の順序で行うものとする。
<1.再生対象とする光記録媒体>
<2.再生装置の構成>
<3.光路長サーボの具体的手法について>
<4.光路長サーボと再生信号振幅との関係>
<5.オフセット付与>
<6.変形例>
<1.再生対象とする光記録媒体>
図1は、実施の形態において再生対象とする光記録媒体1の断面構造を示した図である。
光記録媒体1は、ディスク状の光記録媒体とされ、回転駆動される光記録媒体1に対するレーザ光照射が行われて記録信号の再生が行われる。なお、光記録媒体とは、光の照射により情報の再生が行われる記録媒体を総称したものである。
本例の場合、光記録媒体1は、ピット(エンボスピット)の形成により情報が記録されたいわゆるROM型(再生専用型)の光記録媒体であるとする。
図1は、実施の形態において再生対象とする光記録媒体1の断面構造を示した図である。
光記録媒体1は、ディスク状の光記録媒体とされ、回転駆動される光記録媒体1に対するレーザ光照射が行われて記録信号の再生が行われる。なお、光記録媒体とは、光の照射により情報の再生が行われる記録媒体を総称したものである。
本例の場合、光記録媒体1は、ピット(エンボスピット)の形成により情報が記録されたいわゆるROM型(再生専用型)の光記録媒体であるとする。
図1に示されるように光記録媒体1には、上層側から順にカバー層2、記録層(反射膜)3、基板4が形成されている。
ここで、本明細書において「上層側」とは、後述する実施の形態としての再生装置側からのレーザ光が入射する面を上面としたときの上層側を指す。つまりこの場合、光記録媒体1に対しては、カバー層2側からレーザ光が入射することになる。
ここで、本明細書において「上層側」とは、後述する実施の形態としての再生装置側からのレーザ光が入射する面を上面としたときの上層側を指す。つまりこの場合、光記録媒体1に対しては、カバー層2側からレーザ光が入射することになる。
光記録媒体1において、基板4は、例えばポリカーボネートやアクリルなどの樹脂で構成され、図示するようにその上面側にはピットの形成に伴う凹凸の断面形状が与えられている。
このようにピットが形成された基板4は、例えばスタンパを用いた射出成形などにより生成される。
そして、上記凹凸形状が与えられた基板4の上面側に対して、例えば金属などによる反射膜が成膜され、これにより記録層3が形成される。
このようにピットが形成された基板4は、例えばスタンパを用いた射出成形などにより生成される。
そして、上記凹凸形状が与えられた基板4の上面側に対して、例えば金属などによる反射膜が成膜され、これにより記録層3が形成される。
記録層3の上層側に形成されるカバー層2は、例えば紫外線硬化樹脂をスピンコート法等により塗布した後、紫外線照射による硬化処理を施すことで形成されたものとなる。
カバー層2は、記録層3の保護のために設けられている。
カバー層2は、記録層3の保護のために設けられている。
<2.再生装置の構成>
図2は、上記により説明した光記録媒体1についてホモダイン方式による信号再生を行う実施の形態としての再生装置が備える主に光学ピックアップOP1の内部構成について説明するための図である。
なお図中において、光記録媒体1とスピンドルモータ(SPM)40とを除いた部分が、光学ピックアップOP1となる。
図2は、上記により説明した光記録媒体1についてホモダイン方式による信号再生を行う実施の形態としての再生装置が備える主に光学ピックアップOP1の内部構成について説明するための図である。
なお図中において、光記録媒体1とスピンドルモータ(SPM)40とを除いた部分が、光学ピックアップOP1となる。
図2において、光記録媒体1は、再生装置に装填されると、図中のスピンドルモータ40によって回転駆動される。
光学ピックアップOP1は、このように回転駆動される光記録媒体1についての再生を行うためのレーザ光を照射するように構成されている。
光学ピックアップOP1は、このように回転駆動される光記録媒体1についての再生を行うためのレーザ光を照射するように構成されている。
光学ピックアップOP1内には、再生のためのレーザ光源となるレーザ(半導体レーザ)10が設けられている。
該レーザ10より出射されたレーザ光は、コリメーションレンズ11を介して平行光となるようにされた後、1/2波長板12を介して偏光ビームスプリッタ(PBS)13に入射する。
該レーザ10より出射されたレーザ光は、コリメーションレンズ11を介して平行光となるようにされた後、1/2波長板12を介して偏光ビームスプリッタ(PBS)13に入射する。
このとき、上記偏光ビームスプリッタ13は、例えばP偏光を透過しS偏光を反射するように構成されているとする。その上で、上記1/2波長板12の取り付け角度(レーザ光の入射面内において光軸を中心した回転角度)は、上記偏光ビームスプリッタ13を透過して出力される光(P偏光成分)と反射して出力される光(S偏光成分)との比率(すなわち偏光ビームスプリッタ13による分光比)が1:1となるように調整されているとする。
偏光ビームスプリッタ13にて反射されたレーザ光は、1/4波長板14を介した後、2軸アクチュエータ16により保持された対物レンズ15を介して、光記録媒体1の記録層3に集光するようにして照射される。
2軸アクチュエータ16は、対物レンズ15をフォーカス方向(光記録媒体1に対して接離する方向)及びトラッキング方向(光記録媒体1の半径方向に平行な方向:上記フォーカス方向とは直交関係となる方向)に変位可能に保持する。
2軸アクチュエータ16にはフォーカスコイル、トラッキングコイルが備えられており、これらフォーカスコイル、トラッキングコイルにそれぞれ後述するフォーカスドライブ信号FD、トラッキングドライブ信号TDが供給されることで、対物レンズ15を上記フォーカス方向、上記トラッキング方向にそれぞれ変位させる。
2軸アクチュエータ16にはフォーカスコイル、トラッキングコイルが備えられており、これらフォーカスコイル、トラッキングコイルにそれぞれ後述するフォーカスドライブ信号FD、トラッキングドライブ信号TDが供給されることで、対物レンズ15を上記フォーカス方向、上記トラッキング方向にそれぞれ変位させる。
記録層3に対してレーザ光が照射されることに応じては、該記録層3からの反射光(信号光)が得られる。該反射光は、対物レンズ15→1/4波長板14を介して、偏光ビームスプリッタ13に入射する。
このように偏光ビームスプリッタ13に入射する反射光(復路光)は、上記1/4波長板14による作用と記録層3における反射時の作用とにより、その偏光方向が、レーザ10側から入射し該偏光ビームスプリッタ13にて反射された光(往路光とする)の偏光方向に対して90°異なったものとなっている。すなわち、上記反射光はP偏光で偏光ビームスプリッタ13に入射する。
このため、復路光としての上記反射光は偏光ビームスプリッタ13を透過することになる。
なお、以下、このように偏光ビームスプリッタ13を透過することになる光記録媒体1からの反射光のことを、信号光とも呼ぶ。
このため、復路光としての上記反射光は偏光ビームスプリッタ13を透過することになる。
なお、以下、このように偏光ビームスプリッタ13を透過することになる光記録媒体1からの反射光のことを、信号光とも呼ぶ。
また、本実施の形態の再生装置において、レーザ10より出射され偏光ビームスプリッタ13を透過したレーザ光(P偏光)は、ホモダイン方式における参照光として機能する。
偏光ビームスプリッタ13を透過した参照光は、図中の1/4波長板17を介して、1軸アクチュエータ19により保持されたミラー18に入射する。
偏光ビームスプリッタ13を透過した参照光は、図中の1/4波長板17を介して、1軸アクチュエータ19により保持されたミラー18に入射する。
1軸アクチュエータ19は、ミラー18を、当該ミラー18に入射する参照光の光軸に平行な方向に変位可能に保持しており、図中の駆動信号Ddsにより駆動制御される。
この1軸アクチュエータ19は、後述する光路長サーボを実現するために設けられたものとなる。
なお、1軸アクチュエータ19としては、例えばボイスコイルモータ等の電磁方式によるものやピエゾ素子を用いたものなどを挙げることができる。
この1軸アクチュエータ19は、後述する光路長サーボを実現するために設けられたものとなる。
なお、1軸アクチュエータ19としては、例えばボイスコイルモータ等の電磁方式によるものやピエゾ素子を用いたものなどを挙げることができる。
ミラー18にて反射された参照光は、1/4波長板17を介して偏光ビームスプリッタ13に入射する。
ここで、このように偏光ビームスプリッタ13に入射する参照光(復路光)は、1/4波長板17による作用とミラー18での反射時の作用とにより、その偏光方向が、往路光としての参照光とは90°異なるものとされる(つまりS偏光となる)。従って、上記復路光としての参照光は、偏光ビームスプリッタ13にて反射されることになる。
ここで、このように偏光ビームスプリッタ13に入射する参照光(復路光)は、1/4波長板17による作用とミラー18での反射時の作用とにより、その偏光方向が、往路光としての参照光とは90°異なるものとされる(つまりS偏光となる)。従って、上記復路光としての参照光は、偏光ビームスプリッタ13にて反射されることになる。
図中では、このように偏光ビームスプリッタ13にて反射された参照光を破線矢印により示している。
また図中では、前述のように偏光ビームスプリッタ13を透過した信号光を実線矢印により示している。
また図中では、前述のように偏光ビームスプリッタ13を透過した信号光を実線矢印により示している。
これら偏光ビームスプリッタ13から出力される信号光及び参照光は、ビームスプリッタ(無偏光ビームスプリッタ)20に入射し、該ビームスプリッタ20にてその一部が透過、一部が反射される。
ここで、ビームスプリッタ20にて反射された信号光及び参照光は、図のように参照光除去部21に導かれ、参照光が除去されて信号光のみとされた後、当該信号光が集光レンズ22を介して位置制御用受光部23の受光面上に集光する。
これら参照光除去部21、集光レンズ22、位置制御用受光部23から成る光学系は、対物レンズ15のフォーカスサーボ、トラッキングサーボを行うためのフォーカスエラー信号、トラッキングエラー信号を生成するための受光系として設けられたものとなる。
ここで、フォーカスエラー信号やトラッキングエラー信号については、光記録媒体1に記録された情報信号についての再生信号(RF信号)と比較してその周波数帯域が非常に低いため、検出光量が小であってもSNR(信号対ノイズ比)の悪化が抑制される。このため本例では、上記の受光系によって、エラー信号の検出用に信号光のみを分離してこれを独立に検出するものとしている。
なお、当該受光系において、参照光除去部21は、例えば偏光板や偏光ビームスプリッタ等で構成することができる。
また、図示されているように、位置制御用受光部23にて得られた受光信号については、受光信号D_psと表記する。
これら参照光除去部21、集光レンズ22、位置制御用受光部23から成る光学系は、対物レンズ15のフォーカスサーボ、トラッキングサーボを行うためのフォーカスエラー信号、トラッキングエラー信号を生成するための受光系として設けられたものとなる。
ここで、フォーカスエラー信号やトラッキングエラー信号については、光記録媒体1に記録された情報信号についての再生信号(RF信号)と比較してその周波数帯域が非常に低いため、検出光量が小であってもSNR(信号対ノイズ比)の悪化が抑制される。このため本例では、上記の受光系によって、エラー信号の検出用に信号光のみを分離してこれを独立に検出するものとしている。
なお、当該受光系において、参照光除去部21は、例えば偏光板や偏光ビームスプリッタ等で構成することができる。
また、図示されているように、位置制御用受光部23にて得られた受光信号については、受光信号D_psと表記する。
ビームスプリッタ20を透過した信号光及び参照光は、ビームスプリッタ(無偏光ビームスプリッタ)24に入射し、該ビームスプリッタ24にてその一部が透過、一部が反射される。
ビームスプリッタ24を透過した信号光及び参照光は、1/2波長板25及び偏光ビームスプリッタ26と、集光レンズ27及び第1ホモダイン検波用受光部28と、集光レンズ29及び第2ホモダイン検波用受光部30とを備えて成るホモダイン検波用光学系に導かれる。
また、ビームスプリッタ24にて反射された信号光及び参照光は、1/4波長版31及び1/2波長板32及び偏光ビームスプリッタ33と、集光レンズ34及び第1光路長サーボ用受光部35と、集光レンズ36及び第2光路長サーボ用受光部37とを備えて成る光路長サーボ用受光系に導かれる。
ビームスプリッタ24を透過した信号光及び参照光は、1/2波長板25及び偏光ビームスプリッタ26と、集光レンズ27及び第1ホモダイン検波用受光部28と、集光レンズ29及び第2ホモダイン検波用受光部30とを備えて成るホモダイン検波用光学系に導かれる。
また、ビームスプリッタ24にて反射された信号光及び参照光は、1/4波長版31及び1/2波長板32及び偏光ビームスプリッタ33と、集光レンズ34及び第1光路長サーボ用受光部35と、集光レンズ36及び第2光路長サーボ用受光部37とを備えて成る光路長サーボ用受光系に導かれる。
先ず、上記ホモダイン検波用光学系に関して、ビームスプリッタ24にて反射された信号光及び参照光は、1/2波長板25を介した後、偏光ビームスプリッタ26に入射する。該偏光ビームスプリッタ26は、先の偏光ビームスプリッタ13と同様にP偏光を透過しS偏光を反射するように構成されている。
図のように偏光ビームスプリッタ26を透過した光は、集光レンズ27を介して第1ホモダイン検波用受光部28の受光面上に集光し、また偏光ビームスプリッタ26にて反射された光は、集光レンズ29を介して第2ホモダイン検波用受光部30の受光面上に集光する。
図のように偏光ビームスプリッタ26を透過した光は、集光レンズ27を介して第1ホモダイン検波用受光部28の受光面上に集光し、また偏光ビームスプリッタ26にて反射された光は、集光レンズ29を介して第2ホモダイン検波用受光部30の受光面上に集光する。
ここで、先に説明したように偏光ビームスプリッタ13を透過した信号光(P偏光)と偏光ビームスプリッタ13にて反射された参照光(S偏光)は、その偏光方向が互いに直交する関係となっており、この時点では光の干渉は生じない。
ホモダイン検波用光学系において、1/2波長板25は、ビームスプリッタ24側より入射する信号光と参照光の偏光方向を、光の進行方向に対し時計回りに45°回転させるようにその取り付け角度(回転角度)が調整されている。
またホモダイン検波用光学系において、偏光ビームスプリッタ26によっては、その透過光と反射光とによって、信号光・参照光の双方が、それぞれ偏光方向の直交する光に分光されることになる。
またホモダイン検波用光学系において、偏光ビームスプリッタ26によっては、その透過光と反射光とによって、信号光・参照光の双方が、それぞれ偏光方向の直交する光に分光されることになる。
このとき、偏光ビームスプリッタ26を透過した信号光・参照光は、共にP偏光であり、従ってこれらの光は同位相の光として集光レンズ27を介して第1ホモダイン検波用受光部28に集光される。つまりこの結果、第1ホモダイン検波用受光部28側では、信号光に対し、該信号光と同位相の参照光が合成された(干渉した)光が受光されることになる。
図示するように、当該第1ホモダイン検波用受光部28による受光信号については、受光信号D_hm1と表記する。
図示するように、当該第1ホモダイン検波用受光部28による受光信号については、受光信号D_hm1と表記する。
一方、偏光ビームスプリッタ26にて反射された信号光・参照光については、上述のように1/2波長板25によりそれらの光の偏光方向が時計回りに45°回転されることと、該偏光ビームスプリッタ26の分光面上での反射時の作用とにより、参照光の位相が、信号光の位相に対して180°(π)異なるようにされる。
このことで、第2ホモダイン検波用受光部30側では、信号光に対して、該信号光とは逆位相となる参照光が合成された(干渉した)光が受光されることになる。
当該第2ホモダイン検波用受光部30による受光信号については、受光信号D_hm2と表記する。
このことで、第2ホモダイン検波用受光部30側では、信号光に対して、該信号光とは逆位相となる参照光が合成された(干渉した)光が受光されることになる。
当該第2ホモダイン検波用受光部30による受光信号については、受光信号D_hm2と表記する。
また、上述のように、ビームスプリッタ24にて反射された信号光及び参照光は、光路長サーボ用受光系に導かれる。
光路長サーボ用受光系において、ビームスプリッタ24にて反射された信号光及び参照光は、1/4波長板31及び1/2波長板32を介した後、偏光ビームスプリッタ33に入射する。この偏光ビームスプリッタ33としても、先の偏光ビームスプリッタ13,26と同様にP偏光を透過しS偏光を反射するように構成されている。
図のように偏光ビームスプリッタ33を透過した光は、集光レンズ34を介して第1光路長サーボ用受光部35の受光面上に集光し、また偏光ビームスプリッタ33にて反射された光は、集光レンズ36を介して第2光路長サーボ用受光部37の受光面上に集光する。
光路長サーボ用受光系において、ビームスプリッタ24にて反射された信号光及び参照光は、1/4波長板31及び1/2波長板32を介した後、偏光ビームスプリッタ33に入射する。この偏光ビームスプリッタ33としても、先の偏光ビームスプリッタ13,26と同様にP偏光を透過しS偏光を反射するように構成されている。
図のように偏光ビームスプリッタ33を透過した光は、集光レンズ34を介して第1光路長サーボ用受光部35の受光面上に集光し、また偏光ビームスプリッタ33にて反射された光は、集光レンズ36を介して第2光路長サーボ用受光部37の受光面上に集光する。
ここで、このような光路長サーボ用受光系の構成と先のホモダイン検波用光学系の構成とを比較すると、光路長サーボ用受光系は、ホモダイン検波用光学系の構成に対して1/4波長板31を追加したものとなっていることが分かる。この1/4波長板31は信号光(P偏光)と参照光(S偏光)の偏光方向は変えずに、参照光又は信号光の位相を90°遅らせるように調整されている。なお、1/2波長板32としても、先の1/2波長板25と同様に、ビームスプリッタ24側より入射する信号光と参照光の偏光方向を光の進行方向に対し時計回りに45°回転させるように調整されている。
このような1/4波長板31の追加によって、第1光路長サーボ用受光部35が受光する信号光及び参照光の合成光は、先の第1ホモダイン検波用受光部28が受光する同合成光に対して位相が90°ずれたものとなり、同様に、第2光路長サーボ用受光部37が受光する信号光及び参照光の合成光は、先の第2ホモダイン検波用受光部30が受光する同合成光に対して位相が90°ずれたものとなる。
換言すれば、第1ホモダイン検波用受光部28が「位相0°の信号光」と「位相0°の参照光」との合成光を受光し、第2ホモダイン検波用受光部30が「位相0°の信号光」と「位相180°の参照光」との合成光を受光するものであると表現すると、上記第1光路長サーボ用受光部35は「位相90°の信号光」と「位相90°の参照光」との合成光を受光し、上記第2光路長サーボ用受光部37は「位相90°の信号光」と「位相270°の参照光」との合成光を受光するものである。
このような1/4波長板31の追加によって、第1光路長サーボ用受光部35が受光する信号光及び参照光の合成光は、先の第1ホモダイン検波用受光部28が受光する同合成光に対して位相が90°ずれたものとなり、同様に、第2光路長サーボ用受光部37が受光する信号光及び参照光の合成光は、先の第2ホモダイン検波用受光部30が受光する同合成光に対して位相が90°ずれたものとなる。
換言すれば、第1ホモダイン検波用受光部28が「位相0°の信号光」と「位相0°の参照光」との合成光を受光し、第2ホモダイン検波用受光部30が「位相0°の信号光」と「位相180°の参照光」との合成光を受光するものであると表現すると、上記第1光路長サーボ用受光部35は「位相90°の信号光」と「位相90°の参照光」との合成光を受光し、上記第2光路長サーボ用受光部37は「位相90°の信号光」と「位相270°の参照光」との合成光を受光するものである。
図示するように、第1光路長サーボ用受光部35による受光信号については受光信号D_ds1と、また第2光路長サーボ用受光部37による受光信号については受光信号D_ds2とそれぞれ表記する。
図3は、実施の形態の再生装置全体の内部構成について説明するための図である。
なお図3において、光学ピックアップOP1については、2軸アクチュエータ16、1軸アクチュエータ19のみを抽出して示している。
またこの図では、スピンドルモータ40の図示は省略している。
なお図3において、光学ピックアップOP1については、2軸アクチュエータ16、1軸アクチュエータ19のみを抽出して示している。
またこの図では、スピンドルモータ40の図示は省略している。
図示するように光学ピックアップOP1の外部には、図2に示した第1ホモダイン検波用受光部31による受光信号D_hm1と第2ホモダイン検波用受光部33による受光信号D_hm2とに基づき再生データを得るための構成として、第1信号生成回路41、第2信号生成回路42、減算部43、及び再生処理部44が設けられる。
また、位置制御用受光部23による受光信号D_psに基づき2軸アクチュエータ16(対物レンズ15)についてのサーボ制御を行うための構成として、エラー信号生成回路45、サーボ回路46が設けられる。
さらに、光路長サーボを行うための構成として第1信号生成回路47、第2信号生成回路48、減算部49、ローパスフィルタ(LPF)50、加算部51、光路長サーボ回路52が設けられている。
なお、当該光路長サーボ系の構成については、後に改めて説明する。
また、位置制御用受光部23による受光信号D_psに基づき2軸アクチュエータ16(対物レンズ15)についてのサーボ制御を行うための構成として、エラー信号生成回路45、サーボ回路46が設けられる。
さらに、光路長サーボを行うための構成として第1信号生成回路47、第2信号生成回路48、減算部49、ローパスフィルタ(LPF)50、加算部51、光路長サーボ回路52が設けられている。
なお、当該光路長サーボ系の構成については、後に改めて説明する。
第1信号生成回路41は、第1ホモダイン検波用受光部31からの受光信号D_hm1を入力しI−V変換を行って、信号光に対して同位相の参照光が干渉した光についての再生信号を得る。
また、第2信号生成回路42は、第2ホモダイン検波用受光部33からの受光信号D_hm2を入力しI−V変換を行って、信号光に対して逆位相の参照光が干渉した光についての再生信号を得る。
また、第2信号生成回路42は、第2ホモダイン検波用受光部33からの受光信号D_hm2を入力しI−V変換を行って、信号光に対して逆位相の参照光が干渉した光についての再生信号を得る。
第1信号生成回路41、第2信号生成回路42により得られたそれぞれの再生信号は、減算部43に供給される。
減算部43は、第1信号生成回路41より供給される再生信号から、第2信号生成回路42より供給される再生信号を減算する。換言すれば、当該減算部43は、「信号光に同位相の参照光が干渉した光についての再生信号」−「信号光に逆位相の参照光が干渉した光についての再生信号」による演算を行うものである。
このような減算部43による演算により、いわゆる差動検出が行われたことになる。当該差動検出により、DC成分としての参照光成分が除去(相殺)され、増幅された信号光の成分を得ることができる。
以下、当該減算部43による差動検出で得られた信号光についての再生信号については、第1信号生成回路41、第2信号生成回路42で得られる再生信号と区別する意味で、RF信号とも表記する。
減算部43は、第1信号生成回路41より供給される再生信号から、第2信号生成回路42より供給される再生信号を減算する。換言すれば、当該減算部43は、「信号光に同位相の参照光が干渉した光についての再生信号」−「信号光に逆位相の参照光が干渉した光についての再生信号」による演算を行うものである。
このような減算部43による演算により、いわゆる差動検出が行われたことになる。当該差動検出により、DC成分としての参照光成分が除去(相殺)され、増幅された信号光の成分を得ることができる。
以下、当該減算部43による差動検出で得られた信号光についての再生信号については、第1信号生成回路41、第2信号生成回路42で得られる再生信号と区別する意味で、RF信号とも表記する。
減算部43により得られたRF信号は、再生処理部44に供給される。
再生処理部44は、RF信号について2値化処理や記録変調符号の復号化・エラー訂正処理など、記録データを得るために必要とされる再生処理を行い、上記記録データを再生した再生データを得る。
再生処理部44は、RF信号について2値化処理や記録変調符号の復号化・エラー訂正処理など、記録データを得るために必要とされる再生処理を行い、上記記録データを再生した再生データを得る。
続いて、エラー信号生成回路45は、位置検出用受光部23からの受光信号D_psに基づき、フォーカスエラー信号FE、トラッキングエラー信号TEを生成する。
サーボ回路46は、エラー信号生成回路45にて生成されたフォーカスエラー信号FE、トラッキングエラー信号TEに基づき、フォーカスサーボ信号、トラッキングサーボ信号をそれぞれ生成する。そして、これらフォーカスサーボ信号、トラッキングエラー信号から生成したフォーカスドライブ信号FD、トラッキングドライブ信号TDにより、光学ピックアップOP1内の2軸アクチュエータ16のフォーカスコイル、トラッキングコイルをそれぞれ駆動する。
これにより、対物レンズ20についてのフォーカスサーボループ、トラッキングサーボループが形成される。
これにより、対物レンズ20についてのフォーカスサーボループ、トラッキングサーボループが形成される。
<3.光路長サーボの具体的手法について>
ここで、ホモダイン方式は、信号光に対して参照光を干渉させて信号増幅を図る手法であるため、信号光と参照光との光路長差は、可干渉距離内で且つ位相差を0とすることが望ましいものとされている。当該条件が満たされれば、ディテクタ上で検出される光強度が最大となるためである。
この点より、ホモダイン方式を採用する場合には、信号光と参照光との光路長差を上記の条件が満たされるように一定に保つために、光路長サーボを行うようにされている。
このとき、信号光と参照光との光路長差は主にディスクの面振れに起因して発生するので、光路長サーボの周波数特性(周波数帯域)は、フォーカスサーボの周波数特性と同程度とすることが要求される。
ここで、ホモダイン方式は、信号光に対して参照光を干渉させて信号増幅を図る手法であるため、信号光と参照光との光路長差は、可干渉距離内で且つ位相差を0とすることが望ましいものとされている。当該条件が満たされれば、ディテクタ上で検出される光強度が最大となるためである。
この点より、ホモダイン方式を採用する場合には、信号光と参照光との光路長差を上記の条件が満たされるように一定に保つために、光路長サーボを行うようにされている。
このとき、信号光と参照光との光路長差は主にディスクの面振れに起因して発生するので、光路長サーボの周波数特性(周波数帯域)は、フォーカスサーボの周波数特性と同程度とすることが要求される。
ここで具体的に、可干渉距離内で位相差を0とするにあたっては、ディテクタ上で検出される光強度(つまり受光信号D_hm1やD_hm2の信号レベル)が最大となるようにすればよい。つまりは、「D_hm1−D_hm2」と表記することのできるRF信号の振幅が最大となるようにすればよい。
但し、サーボ制御にあたり、入力信号の最大値を目標値とするのは安定したサーボ制御を実現する上で好ましくない。
そこで本例では、光路長サーボのエラー信号としては、「D_hm1−D_hm2」によるRF信号ではなく、これに対し90°の位相差を有するようにされた信号を用いるものとしている。
但し、サーボ制御にあたり、入力信号の最大値を目標値とするのは安定したサーボ制御を実現する上で好ましくない。
そこで本例では、光路長サーボのエラー信号としては、「D_hm1−D_hm2」によるRF信号ではなく、これに対し90°の位相差を有するようにされた信号を用いるものとしている。
図4は、この点について説明するための図であり、図4(a)では信号光と参照光の光路長差を変化させたときのRF信号(D_hm1−D_hm2)の波形を示し、図4(b)ではRF信号に対し位相が90°ずれたものとなる「D_ds1−D_ds2」の波形を示している。
この図4を参照して分かるように、受光信号D_ds1と受光信号D_ds2との差動検出結果である「D_ds1−D_ds2」を光路長エラー信号として用いれば、光路長サーボ制御の目標値は、「0」とすることができる。
ここで、前述のように光路長サーボはフォーカスサーボと同程度の周波数特性を持つことが要求される。従って光路長エラー信号である「D_ds1−D_ds2」は、フォーカスサーボ系と同様にピットによる変調を受けた高周波成分をカットするのが回路規模の面からも望ましい。
この図4を参照して分かるように、受光信号D_ds1と受光信号D_ds2との差動検出結果である「D_ds1−D_ds2」を光路長エラー信号として用いれば、光路長サーボ制御の目標値は、「0」とすることができる。
ここで、前述のように光路長サーボはフォーカスサーボと同程度の周波数特性を持つことが要求される。従って光路長エラー信号である「D_ds1−D_ds2」は、フォーカスサーボ系と同様にピットによる変調を受けた高周波成分をカットするのが回路規模の面からも望ましい。
この点を踏まえた上で、図3に示す光路長サーボ系について説明する。
光路長サーボ系において、第1信号生成回路47は、図2に示した第1光路長サーボ用受光部35からの受光信号D_ds1を入力しI−V変換を行って、信号光(位相90°)に対して同位相の参照光が干渉した光についての再生信号を得る。
また、第2信号生成回路48は、第2光路長サーボ用受光部37からの受光信号D_ds2を入力しI−V変換を行って、信号光(位相90°)に対して逆位相の参照光が干渉した光についての再生信号を得る。
光路長サーボ系において、第1信号生成回路47は、図2に示した第1光路長サーボ用受光部35からの受光信号D_ds1を入力しI−V変換を行って、信号光(位相90°)に対して同位相の参照光が干渉した光についての再生信号を得る。
また、第2信号生成回路48は、第2光路長サーボ用受光部37からの受光信号D_ds2を入力しI−V変換を行って、信号光(位相90°)に対して逆位相の参照光が干渉した光についての再生信号を得る。
第1信号生成回路47、第2信号生成回路48により得られたそれぞれの再生信号は、減算部49に供給される。
減算部49は、第1信号生成回路47より供給される再生信号から、第2信号生成回路48より供給される再生信号を減算する。この減算部49の減算処理により、DC成分としての参照光成分が除去され、増幅された信号光の成分を得ることができる。
減算部49は、第1信号生成回路47より供給される再生信号から、第2信号生成回路48より供給される再生信号を減算する。この減算部49の減算処理により、DC成分としての参照光成分が除去され、増幅された信号光の成分を得ることができる。
減算部49による減算結果は、ローパスフィルタ50及び加算部51を介して光路長サーボ回路52に入力される。
ローパスフィルタ50は、減算部49による減算結果として得られる再生信号(RF信号との位相差が90°となる再生信号)の高周波成分を除去する。
前述のように光路長サーボはフォーカスサーボと同程度の周波数特性を持つことが要求され、ローパスフィルタ50は、このために設けられたものとなる。
ここで、ローパスフィルタ50の出力を、以下、光路長エラー信号と称する。
ローパスフィルタ50は、減算部49による減算結果として得られる再生信号(RF信号との位相差が90°となる再生信号)の高周波成分を除去する。
前述のように光路長サーボはフォーカスサーボと同程度の周波数特性を持つことが要求され、ローパスフィルタ50は、このために設けられたものとなる。
ここで、ローパスフィルタ50の出力を、以下、光路長エラー信号と称する。
なお、上記加算部51については後述する。
光路長サーボ回路52は、加算部51を介して入力される光路長エラー信号を入力し、当該光路長エラー信号の値が、所定の目標値で一定となるように1軸アクチュエータ19を駆動するための駆動信号Ddsを生成する。具体的にこの場合は、上記入力される光路長エラー信号の値が0で一定となるようにするための駆動信号Ddsを生成し、当該駆動信号Ddsに基づき1軸アクチュエータ19を駆動制御する。
これにより、RF信号の振幅(RF信号全体の振幅)を最大とする光路長サーボ制御が実現される(後述するオフセットの付与は考慮しない)。
これにより、RF信号の振幅(RF信号全体の振幅)を最大とする光路長サーボ制御が実現される(後述するオフセットの付与は考慮しない)。
<4.光路長サーボと再生信号振幅との関係>
ここで、上記の説明からも理解されるように、ホモダイン方式を採用する再生装置においては、ディテクタ上で検出される光強度(つまりRF信号全体の振幅)を最大とすることを意図して、信号光と参照光との位相差が0となるように光路長サーボをかけるようにされている。
ここで、上記の説明からも理解されるように、ホモダイン方式を採用する再生装置においては、ディテクタ上で検出される光強度(つまりRF信号全体の振幅)を最大とすることを意図して、信号光と参照光との位相差が0となるように光路長サーボをかけるようにされている。
しかしながら、特に本例のようにROMディスクを対象とする再生システムにおいては、上記のように信号光と参照光との位相差を0とするように光路長サーボをかけても、再生信号(RF信号)中の真の検出対象成分、すなわちピットによる変調成分の振幅が最大となるとは限らないということが判明した。
以下、この点について説明する。
以下、この点について説明する。
図5は、ROMディスクの記録面の構造を模式的に示した図であり、図6は、ROMディスクの場合の信号光の変調原理についての説明図である。
ROMディスクは、図5のようにピットとしての溝部分が或る深さdを有しており、当該溝部分が所定の間隔p(トラックピッチp)で形成されていると捉えることができる。このとき、ピットの幅については図のようにβと表記する。
ROMディスクにおいて、信号光は、このような周期的な凹凸形状に応じた回折の影響を受けた光として得られるものとなる。
ROMディスクは、図5のようにピットとしての溝部分が或る深さdを有しており、当該溝部分が所定の間隔p(トラックピッチp)で形成されていると捉えることができる。このとき、ピットの幅については図のようにβと表記する。
ROMディスクにおいて、信号光は、このような周期的な凹凸形状に応じた回折の影響を受けた光として得られるものとなる。
具体的に、このような周期構造をもった記録面にレーザ光が照射されることに応じては、図6に示すように、回折光として0次回折光及び±1次回折光が対物レンズ15に現れる。このとき、図中の対物アパーチャとして示されるように、±1次回折光の一部は対物レンズ15が有する開口幅により跳ね返りの光量が制限されることになる。従って、最終的にディテクタ上で検出されるのは、図6中において「0次回折光」と示す円形の範囲となる。
このように0次回折光と±1次回折光とがオーバーラップするエリアにおいて、ピットの位置や形状により強め合う干渉や弱め合う干渉が起こる。このことによりディテクタ上で検出される光量が変化する。
これが、信号光がピットの有無に応じて変調される原理である。
これが、信号光がピットの有無に応じて変調される原理である。
ここで、このようにして得られる信号光に対し、参照光を干渉させてホモダイン検出(検波)を行う場合について考察してみる。
参照光は、一様な光線(コヒーレント光)である。この点を踏まえた上で、ディテクタ上(図5における円形の「0次回折光」部分)にて0次回折光のみが検出される部分の面積をS0、0次回折光と+1次回折光とが干渉する部分の面積をS1、0次回折光と−1次回折光とが干渉する部分の面積をS2とおくと、0次回折光の電場をA、+1次回折光の電場をB、−1次回折光の電場をCとし、参照光の電場をErefとしたとき、ディテクタ上で検出される光強度Vは、
で表されることになる。ここで、各電場A〜Cは、
と表される。
ここで、先の図5に示したように、dはピットの深さ、βはピットの幅、pはピット間隔(トラックピッチ)である。
また、uは読み出しているピットの位置である。
また、φは「φ=4πd/λ」で表される量であり、ピットが深さ構造をもつことにより、反射した光に生じる位相パラメータである。
λは光線の波長を示す。
また、Fは参照光電場の振幅、θはディスクからの反射光としての0次回折光と参照光との位相差を示す。
参照光は、一様な光線(コヒーレント光)である。この点を踏まえた上で、ディテクタ上(図5における円形の「0次回折光」部分)にて0次回折光のみが検出される部分の面積をS0、0次回折光と+1次回折光とが干渉する部分の面積をS1、0次回折光と−1次回折光とが干渉する部分の面積をS2とおくと、0次回折光の電場をA、+1次回折光の電場をB、−1次回折光の電場をCとし、参照光の電場をErefとしたとき、ディテクタ上で検出される光強度Vは、
で表されることになる。ここで、各電場A〜Cは、
と表される。
ここで、先の図5に示したように、dはピットの深さ、βはピットの幅、pはピット間隔(トラックピッチ)である。
また、uは読み出しているピットの位置である。
また、φは「φ=4πd/λ」で表される量であり、ピットが深さ構造をもつことにより、反射した光に生じる位相パラメータである。
λは光線の波長を示す。
また、Fは参照光電場の振幅、θはディスクからの反射光としての0次回折光と参照光との位相差を示す。
図7は、信号光と参照光との光路長差を変化させたときに上記[式1]に従って計算される各受光信号(D_hm1、D_hm2、D_ds1、D_ds2)の強度(信号光+参照光)と、これら各受光信号から計算されるRF信号(D_hm1−D_hm2)・光路長エラー信号(D_ds1−D_ds2)との関係を示している。
なお図7では、BD(Blu-ray Disc)のROMディスクを対象とした場合の例を示すもので、具体的には、波長λ=405nm、ピット間隔p=0.3μm、ピットの幅β0.09μm、ピット深さd=λ/5とした場合の計算結果を示すものである。
なお図7では、BD(Blu-ray Disc)のROMディスクを対象とした場合の例を示すもので、具体的には、波長λ=405nm、ピット間隔p=0.3μm、ピットの幅β0.09μm、ピット深さd=λ/5とした場合の計算結果を示すものである。
光路長調整サーボをかけないとした場合、ディスク面ぶれ等の要因により信号光と参照光との光路長差が生じ、光線1波長分変動する周期で、光強度V(D_hm1、D_hm2、D_ds1、D_ds2)が大きく振動することになる。光強度Vにおいて、このように信号光と参照光との光路長差に応じて大きく変動する成分は、参照光の成分に相当するものとなる。
また、光強度Vには、このような光線1波長分の周期による大きな変動成分に対して、より高い周波数成分が重畳していることが分かる。この高周波成分が、信号光に相当する成分(つまりRF信号に相当する成分)となる。
また、光強度Vには、このような光線1波長分の周期による大きな変動成分に対して、より高い周波数成分が重畳していることが分かる。この高周波成分が、信号光に相当する成分(つまりRF信号に相当する成分)となる。
また、「D_hm1−D_hm2」として計算されるRF信号、「D_ds1−D_ds2」として計算される光路長エラー信号(LPF前)においても、同様に光線1波長分変動する周期で大きく変動する成分と、これに重畳する高周波成分とが存在することになる。
これらRF信号、光路長エラー信号(LPF前)中において、大きな変動成分は信号光に含まれる成分のうちDC成分(ピットによる変調を受けない成分)が信号光と参照光との光路長差に応じて変動しているもので、高周波成分は、ピットにより変調された成分(以下、AC成分とも称する)が同様に光路長差に応じて変動しているものである。
これらRF信号、光路長エラー信号(LPF前)中において、大きな変動成分は信号光に含まれる成分のうちDC成分(ピットによる変調を受けない成分)が信号光と参照光との光路長差に応じて変動しているもので、高周波成分は、ピットにより変調された成分(以下、AC成分とも称する)が同様に光路長差に応じて変動しているものである。
ここで、図7によると、RF信号振幅全体が最大で検出される光路長差と、RF信号中のAC成分の振幅が最大で検出される光路長差とにはズレがあることが分かる(図中G)。
これは、先に述べた通り、光路長サーボとしてはRF信号振幅全体が最大となるように行われているので、必ずしもAC成分が最大で検出されるようにはできないということである。
これは、先に述べた通り、光路長サーボとしてはRF信号振幅全体が最大となるように行われているので、必ずしもAC成分が最大で検出されるようにはできないということである。
<5.オフセット付与>
上記のように光路長サーボとして信号光と参照光との位相差を0とするようにサーボ制御を行ったとしても、信号光に含まれる真に検出すべき成分、すなわちピットによる変調成分の振幅を最大にできるとは限らない。
そこで本実施の形態では、光路長サーボの目標値を、図7に示したギャップGに応じてシフトさせる。具体的には、光路長サーボループに対して、ピットによる変調成分(AC成分)の振幅を拡大するためのオフセットを与えるものである。
上記のように光路長サーボとして信号光と参照光との位相差を0とするようにサーボ制御を行ったとしても、信号光に含まれる真に検出すべき成分、すなわちピットによる変調成分の振幅を最大にできるとは限らない。
そこで本実施の形態では、光路長サーボの目標値を、図7に示したギャップGに応じてシフトさせる。具体的には、光路長サーボループに対して、ピットによる変調成分(AC成分)の振幅を拡大するためのオフセットを与えるものである。
ここで、光路長サーボループに対するオフセットの付与についての説明に先立ち、図8、図9に示すような直交位相空間表現により、ホモダイン方式を用いたRF信号の再生原理について説明しておく。
先ず、図8では、直交位相空間での信号光(Sig)の電界ベクトルを、ピットにより変調された成分(つまりRF信号のAC成分)と、DC成分とに分けて示している。図8(a)では符号「1」に対応する信号光についての各電界ベクトルを示し、図8(b)では符号「0」に対応する信号光についての各電界ベクトルを示している。
先ず、これら図8(a)(b)を参照して分かるように、ディテクタ上で検出される信号光Sigの強度は、ピットにより変調を受けたAC成分と、それ以外の成分であるDC成分とを合成したものとなる。
また、これら図8(a)(b)より、符号「1」のときのAC成分の電界ベクトルと符号「0」のときのAC成分の電界ベクトルとは、それぞれ逆向きとなる。これに対し、DC成分の電界ベクトルは、符号「1」「0」の場合で不変である。これは、前述もしたようにDC成分はピットによる変調を受けない成分であることによる。
このとき、信号光SigにおけるAC成分の電界ベクトルは、DC成分の電界ベクトルに対して所定の傾きηを有するものとなる。この傾きηは、ピットの深さdに依存するものである。
先ず、これら図8(a)(b)を参照して分かるように、ディテクタ上で検出される信号光Sigの強度は、ピットにより変調を受けたAC成分と、それ以外の成分であるDC成分とを合成したものとなる。
また、これら図8(a)(b)より、符号「1」のときのAC成分の電界ベクトルと符号「0」のときのAC成分の電界ベクトルとは、それぞれ逆向きとなる。これに対し、DC成分の電界ベクトルは、符号「1」「0」の場合で不変である。これは、前述もしたようにDC成分はピットによる変調を受けない成分であることによる。
このとき、信号光SigにおけるAC成分の電界ベクトルは、DC成分の電界ベクトルに対して所定の傾きηを有するものとなる。この傾きηは、ピットの深さdに依存するものである。
図9は、光路長サーボとして信号光と参照光との位相差を0とする制御を行った場合の再生動作を直交位相表示により模式的に示した図である。
図9において、図9(a)では、信号光(Sig)に対しこれと同位相の参照光(Ref_0°とする)が干渉した光についての検波結果(hm1と表記)を示し、図9(b)では信号光(Sig)に対しこれと逆位相の参照光(Ref_180°とする)が干渉した光についての検波結果(hm2と表記)を示している。
またこれら図9(a)(b)のそれぞれでは、光路長サーボ(信号光と参照光との位相差を0とする光路長サーボ)を行った場合のホモダイン測定軸を併せて示している。
なおこの図9及び後の図10では、図示の複雑化を避けるため、AC成分については符号「1」の場合の電界ベクトルのみを示す。
図9において、図9(a)では、信号光(Sig)に対しこれと同位相の参照光(Ref_0°とする)が干渉した光についての検波結果(hm1と表記)を示し、図9(b)では信号光(Sig)に対しこれと逆位相の参照光(Ref_180°とする)が干渉した光についての検波結果(hm2と表記)を示している。
またこれら図9(a)(b)のそれぞれでは、光路長サーボ(信号光と参照光との位相差を0とする光路長サーボ)を行った場合のホモダイン測定軸を併せて示している。
なおこの図9及び後の図10では、図示の複雑化を避けるため、AC成分については符号「1」の場合の電界ベクトルのみを示す。
先ず、光路長サーボによるホモダイン測定軸は、図9(a)の参照光Ref_0°が干渉する場合には信号光SigのDC成分の電界ベクトルと同一の向きとなり、また図9(b)の参照光Ref_180°が干渉する場合にはDC成分の電界ベクトルとは逆向きになる。
先に述べたように、光路長サーボは、ローパスフィルタ50を介して生成される光路長エラー信号を用いて行われる。このため、光路長サーボによるホモダイン測定軸は、上記のようにDC成分の電界ベクトルと平行な向きとなる。
先に述べたように、光路長サーボは、ローパスフィルタ50を介して生成される光路長エラー信号を用いて行われる。このため、光路長サーボによるホモダイン測定軸は、上記のようにDC成分の電界ベクトルと平行な向きとなる。
ここで、ホモダイン検波は、例えば光通信や量子通信の分野でもよく知られているように、信号光の電界が参照光の電界の大きさだけ乗算されたあと、参照光が持つ測定軸へ射影したベクトルの大きさを測定していることになる。簡単のため、参照光の強度を「1」と仮定すると、この場合のホモダイン検波では、図中の「hm1」、「hm2」と示すような射影成分が測定されることになる。
このとき、ホモダイン検波で検出される受光信号D_hm1、D_hm2をそれぞれ数式により表すと、以下のようになる。
なお下記[式6][式7]においては、ビームスプリッタ24が入射光の50%を反射し50%を透過するという前提の下で、ビームスプリッタ24を透過した後の信号光の電界を1/2|Esig|、参照光の電界を1/2|Eref|としている。
D_hm1=1/4|Esig|2+1/4|Eref|2+1/2|Esig||Eref|cos(Δφ)
・・・[式6]
D_hm2=1/4|Esig|2+1/4|Eref|2−1/2|Esig||Eref|cos(Δφ)
・・・[式7]
これら[式6][式7]において、右辺の第1項目、第2項目はそれぞれ信号光の二乗検波信号、参照光の二乗検波信号である。そして第3項目が、ホモダインによる信号光と参照光の干渉信号(つまり抽出したい信号)である。
本例の場合、受光信号D_hm1,D_hm2についての差動検出を行うので、その結果は、
D_hm1−D_hm2=|Esig||Eref|cos(Δφ) ・・・[式8]
と表される。この[式8]より、ホモダイン検波(及び差動検出)による再生動作によれば、参照光(|Eref|2)などのホモダイン信号以外の成分が除去されて、参照光の強度に応じて増幅された信号光が抽出されることが分かる。
なお下記[式6][式7]においては、ビームスプリッタ24が入射光の50%を反射し50%を透過するという前提の下で、ビームスプリッタ24を透過した後の信号光の電界を1/2|Esig|、参照光の電界を1/2|Eref|としている。
D_hm1=1/4|Esig|2+1/4|Eref|2+1/2|Esig||Eref|cos(Δφ)
・・・[式6]
D_hm2=1/4|Esig|2+1/4|Eref|2−1/2|Esig||Eref|cos(Δφ)
・・・[式7]
これら[式6][式7]において、右辺の第1項目、第2項目はそれぞれ信号光の二乗検波信号、参照光の二乗検波信号である。そして第3項目が、ホモダインによる信号光と参照光の干渉信号(つまり抽出したい信号)である。
本例の場合、受光信号D_hm1,D_hm2についての差動検出を行うので、その結果は、
D_hm1−D_hm2=|Esig||Eref|cos(Δφ) ・・・[式8]
と表される。この[式8]より、ホモダイン検波(及び差動検出)による再生動作によれば、参照光(|Eref|2)などのホモダイン信号以外の成分が除去されて、参照光の強度に応じて増幅された信号光が抽出されることが分かる。
なお、図9において、参照光の電界ベクトルを表記していないのは、上記のようにホモダイン検波による再生動作においては参照光の二乗検波信号成分が相殺されて無くなることに基づく。
このようにしてホモダイン方式による再生動作によって得られるRF信号は、元の信号光を、参照光の光強度に応じて増幅したものと捉えることができる。
しかしながら、図9(a)(b)を参照すると、位相差0とする光路長サーボを行った場合のホモダイン測定軸に対しては、信号光SigのDC成分は最大に検出されるが、AC成分の射影成分(図中「hm_AC」)が最大にはなっていないことが分かる。
先にも述べたように、真に検出したい成分は、信号光Sig中に含まれるAC成分である。
先にも述べたように、真に検出したい成分は、信号光Sig中に含まれるAC成分である。
ここで、次の図10(a)(b)を参照して分かるように、信号光SigにおけるAC成分の射影成分hm_ACが最大となるのは、ホモダイン測定軸がAC成分の電界ベクトルと平行となるときである。この点から、これら図10(a)(b)に示すようにホモダイン測定軸を変化させて、AC成分の振幅が最大に検出されるようにする。
このとき、図10(a)(b)のようにホモダイン測定軸をAC成分の電界ベクトルと平行な向きに調整することによっては、「hm1」、「hm2」は、DC成分の射影成分が減った分、全体的にその値が減少することにはなるが、前述のように真に検出されるべきはAC成分であり、SNR(信号対雑音比)的には図10の場合の方が良好となることは言うまでもない。
このとき、図10(a)(b)のようにホモダイン測定軸をAC成分の電界ベクトルと平行な向きに調整することによっては、「hm1」、「hm2」は、DC成分の射影成分が減った分、全体的にその値が減少することにはなるが、前述のように真に検出されるべきはAC成分であり、SNR(信号対雑音比)的には図10の場合の方が良好となることは言うまでもない。
ここで、図9(a)(b)のホモダイン測定軸と図10(a)(b)の測定軸との差は、信号光と参照光との位相差に相当するものである。このことから理解されるように、上記のようなホモダイン測定軸の調整は、光路長サーボの目標値をシフトさせることで実現できることが分かる。換言すれば、位相差0とする光路長サーボループに対し、オフセットを与えることにより、ホモダイン測定軸の調整ができるものである。
この点に鑑み、本例では、先の図3に示したようにローパスフィルタ50を介して得られる光路長エラー信号に対し、オフセットを付与するための加算部51を設けるものとしている。
光路長サーボ回路52は、このようにオフセットの付与された光路長エラー信号の値が0となるように、1軸アクチュエータ19を駆動制御するようにされる。これにより、光路長サーボの目標値は上記オフセットの分だけシフトされることとなり、その結果、ホモダイン測定軸を図9に示す方向からシフトさせることができる。
本例の場合、上記オフセットの値は、予めRF信号のAC成分の振幅が最大に検出されるように計算された値が設定されており、この結果、ホモダイン測定軸は図10に示す状態となるように調整されることとなる。
光路長サーボ回路52は、このようにオフセットの付与された光路長エラー信号の値が0となるように、1軸アクチュエータ19を駆動制御するようにされる。これにより、光路長サーボの目標値は上記オフセットの分だけシフトされることとなり、その結果、ホモダイン測定軸を図9に示す方向からシフトさせることができる。
本例の場合、上記オフセットの値は、予めRF信号のAC成分の振幅が最大に検出されるように計算された値が設定されており、この結果、ホモダイン測定軸は図10に示す状態となるように調整されることとなる。
ここで、AC成分の振幅を最大とするために与えるべきオフセットの具体的な導出手法について説明しておく。
オフセットの算出にあたっては、先ずは、先の[式2][式3][式4][式5]を[式1]に代入して、光強度V(D_hm1、D_hm2)、さらには「D_hm1−D_hm2」としてのRF信号を計算する。ディスク面ぶれ等の要因により光路長差が生じているとして、検出される信号の時間変化をプロットして、先の図7に示したような信号光と参照光の光路長差に対するRF信号のグラフを得る。
このグラフから、RF信号のAC成分(高周波成分)の振幅が最大となる時点とRF信号全体の振幅が最大になる時点との時間差を測定し、当該時間差の値から位相差を算出する。この位相差の値が、AC成分の振幅を最大にする位相シフト量となる。
この位相シフト量が実現されるように、光路長サーボループに対して付与すべきオフセット量を算出すればよい。
オフセットの算出にあたっては、先ずは、先の[式2][式3][式4][式5]を[式1]に代入して、光強度V(D_hm1、D_hm2)、さらには「D_hm1−D_hm2」としてのRF信号を計算する。ディスク面ぶれ等の要因により光路長差が生じているとして、検出される信号の時間変化をプロットして、先の図7に示したような信号光と参照光の光路長差に対するRF信号のグラフを得る。
このグラフから、RF信号のAC成分(高周波成分)の振幅が最大となる時点とRF信号全体の振幅が最大になる時点との時間差を測定し、当該時間差の値から位相差を算出する。この位相差の値が、AC成分の振幅を最大にする位相シフト量となる。
この位相シフト量が実現されるように、光路長サーボループに対して付与すべきオフセット量を算出すればよい。
なお、図7では、参照光の位相を早める方向とすることで、AC成分の振幅が拡大される場合を例示したが、前述のように、AC成分の振幅変動(傾きη)はピット深さdに依存して決まるものであり、場合によっては、次の図11に示されるように、AC成分の振幅の拡大にあたっては参照光の位相を遅らせるように調整すべき場合もあり得る。
但し、何れにしても、上記により説明したオフセットの導出手法とすることで、AC成分振幅を最大とするオフセットの値を導出できることに変わりはない。
但し、何れにしても、上記により説明したオフセットの導出手法とすることで、AC成分振幅を最大とするオフセットの値を導出できることに変わりはない。
図12は、波長λ=405nm、ピット間隔p=0.3μm、ピットの幅β=0.09μmの条件下における、ピット深さdに対するAC成分振幅が最大となる位相差(radian)の計算結果を示している。
この計算結果に示されるように、ピット深さdに依存して、AC成分振幅を最大とする位相差が変化することになる。
例えばBDのROMディスクの場合、ピット深さdはおよそ80nm(λ/5)程度であるので、AC成分振幅を最大とするためには、参照光の位相を早める方向にオフセットを付与(−0.5rad程度の位相差に相当するオフセットを付与)すべきであることが分かる。
この計算結果に示されるように、ピット深さdに依存して、AC成分振幅を最大とする位相差が変化することになる。
例えばBDのROMディスクの場合、ピット深さdはおよそ80nm(λ/5)程度であるので、AC成分振幅を最大とするためには、参照光の位相を早める方向にオフセットを付与(−0.5rad程度の位相差に相当するオフセットを付与)すべきであることが分かる。
以上で説明してきたように、本実施の形態では、ホモダイン方式を採用する再生装置において、光路長サーボループにRF信号のAC成分の振幅を拡大するためのオフセットを与えるものとしている。これにより、光源であるレーザ10の出力を上げずにRF信号中のAC成分の振幅を増大させることができる。
この結果、本実施の形態によれば、消費電力の増加や各種光学素子の劣化等といった問題の回避をしつつ、AC成分の振幅を増大できる。
この結果、本実施の形態によれば、消費電力の増加や各種光学素子の劣化等といった問題の回避をしつつ、AC成分の振幅を増大できる。
<6.変形例>
以上、本発明の実施の形態について説明したが、本発明としてはこれまでで説明した具体例に限定されるべきものではない。
例えば光学系の構成は、実際の実施形態に応じて適宜最適とされる構成が採られればよく、本発明の範囲内において適宜変更が可能である。
以上、本発明の実施の形態について説明したが、本発明としてはこれまでで説明した具体例に限定されるべきものではない。
例えば光学系の構成は、実際の実施形態に応じて適宜最適とされる構成が採られればよく、本発明の範囲内において適宜変更が可能である。
また、これまでの説明では、AC成分振幅を最大とするためのオフセットを付与する場合のみを例示したが、必ずしも最大とすることは必須ではなく、少なくとも、AC成分の振幅が拡大される方向のオフセットを与えるようにすればよい。
特に、AC成分の振幅を最大とするためのオフセットの値が過大となる場合には、光路長サーボを安定して行うことが困難となることが考えられるので、その場合には、オフセットとしてはAC成分の振幅を最大とする値を設定すべきではない。例えば、AC成分の振幅を最大とするオフセットを付与した場合に、図10に示した「光路長サーボによるホモダイン測定軸」(一点鎖線)とオフセット付与後のホモダイン測定軸(グレー線)との差が概ね45°以上となってしまう場合には、光路長エラー信号(図4(b))の波形におけるリニア区間を外れた位置でサーボをかけることに相当するので、安定したサーボ制御を行うことができなくなってしまう。このため、そのような場合には、サーボ制御の安定性を考慮し、少なくともAC成分の振幅を拡大できるオフセットを与えるものとすればよい。
特に、AC成分の振幅を最大とするためのオフセットの値が過大となる場合には、光路長サーボを安定して行うことが困難となることが考えられるので、その場合には、オフセットとしてはAC成分の振幅を最大とする値を設定すべきではない。例えば、AC成分の振幅を最大とするオフセットを付与した場合に、図10に示した「光路長サーボによるホモダイン測定軸」(一点鎖線)とオフセット付与後のホモダイン測定軸(グレー線)との差が概ね45°以上となってしまう場合には、光路長エラー信号(図4(b))の波形におけるリニア区間を外れた位置でサーボをかけることに相当するので、安定したサーボ制御を行うことができなくなってしまう。このため、そのような場合には、サーボ制御の安定性を考慮し、少なくともAC成分の振幅を拡大できるオフセットを与えるものとすればよい。
また、これまでの説明では、オフセットの付与は光路長エラー信号に対して行う場合を例示したが、オフセットは少なくとも光路長サーボループ内に与えられるものであればよく、例えば駆動信号Ddsに与える構成とすることもできる。
また、本発明の再生装置において、参照光ミラー系の構成は、次の図13に示すような変形例としての構成とすることもできる。
なお図13において、既にこれまでで説明済みとなった部分と同様の部分については同一符号を付して説明を省略する。
図13に示す変形例としての再生装置においては、ミラー18及び1軸アクチュエータ19で構成されていたミラー系に代えて、凸レンズ60、凹レンズ61、ミラー62、1軸アクチュエータ63を備えたミラー系が設けられる。
なお図13において、既にこれまでで説明済みとなった部分と同様の部分については同一符号を付して説明を省略する。
図13に示す変形例としての再生装置においては、ミラー18及び1軸アクチュエータ19で構成されていたミラー系に代えて、凸レンズ60、凹レンズ61、ミラー62、1軸アクチュエータ63を備えたミラー系が設けられる。
この変形例としてのミラー系によれば、図のように凸レンズ60及び凹レンズ61によって参照光のビーム径を絞ることができ、これによってミラー62としては図2に示すミラー18よりも小型化することができる。そしてこのようにミラーの小型化が図られることで、1軸アクチュエータ63としては、1軸アクチュエータ19よりも高速応答が可能となる。つまりその分、サーボの取れ残りを小さくすることができ、より安定した光路長サーボを実現することができる。
また、このように光路長サーボの安定化が図られれば、その分、大きなオフセットを付与したとしてもサーボ外れが発生する可能性を低くすることができる。換言すれば、図13に示すミラー系の構成とすれば、付与可能なオフセットの上限値(絶対値)の拡大化を図ることができる。
また、このように光路長サーボの安定化が図られれば、その分、大きなオフセットを付与したとしてもサーボ外れが発生する可能性を低くすることができる。換言すれば、図13に示すミラー系の構成とすれば、付与可能なオフセットの上限値(絶対値)の拡大化を図ることができる。
また、これまでの説明では、光路長サーボループに付与するオフセットとして固定値を用いる場合のみを例示したが、オフセット値は、メディアの種類に応じて可変的に設定することもできる。
ここで、先の説明からも理解されるように、AC成分の振幅を最大とするためのオフセットの値は、深さdの値に応じて異なるものとなる。この深さdは、使用するメディアの種類によって異なる場合があり、よって与えるべきオフセットの値はメディアの種類ごとに異なるので、それに応じて、メディアの種類ごとにそれぞれに対応した最適なオフセットを与える。
ここで、先の説明からも理解されるように、AC成分の振幅を最大とするためのオフセットの値は、深さdの値に応じて異なるものとなる。この深さdは、使用するメディアの種類によって異なる場合があり、よって与えるべきオフセットの値はメディアの種類ごとに異なるので、それに応じて、メディアの種類ごとにそれぞれに対応した最適なオフセットを与える。
図14は、このようにオフセットを可変設定する変形例としての再生装置の構成について説明するための図である。
なお図14においても既に説明済みとなった部分については同一符号を付して説明を省略する。
この場合の再生装置には、メディア・オフセット対応情報71aが記憶されたメモリ71が設けられる。
メディア・オフセット対応情報71aは、深さdが異なるメディアの種類ごとに、それらに最適となるオフセット値をそれぞれ対応づけた情報となる。このメディア・オフセット対応情報に格納すべきメディア種類ごとのオフセットの値については、予め、先に実施の形態にて説明したものと同様の手法でそれぞれ導出しておく。
なお図14においても既に説明済みとなった部分については同一符号を付して説明を省略する。
この場合の再生装置には、メディア・オフセット対応情報71aが記憶されたメモリ71が設けられる。
メディア・オフセット対応情報71aは、深さdが異なるメディアの種類ごとに、それらに最適となるオフセット値をそれぞれ対応づけた情報となる。このメディア・オフセット対応情報に格納すべきメディア種類ごとのオフセットの値については、予め、先に実施の形態にて説明したものと同様の手法でそれぞれ導出しておく。
また、この場合の再生装置には、上記メモリ71と共に、コントローラ70が設けられる。このコントローラ70は、例えばCPU(Central Processing Unit)、ROM(Read Only Memory)、RAM(Random Access Memory)を備えたマイクロコンピュータで構成され、再生装置の全体制御を行う。
特にこの場合のコントローラ70は、再生装置に装填された光記録媒体1からの、メディア種類を示す情報(或いはメディア種類を特定可能な情報:総括してメディア種類特定情報と称する)の読み出しを実行させ、当該メディア種類特定情報の内容に基づき、メディア・オフセット対応情報71aから該当するオフセットの値(つまり上記装填された光記録媒体1のメディア種類に対応するオフセットの値)を取得する。そして、当該取得したオフセットの値を加算部51に与える。
これにより、光路長サーボループに装填された光記録媒体1のメディア種類に応じた最適なオフセット(例えばAC成分の振幅を最大とするためのオフセット)が付与されるようにできる。つまり、光記録媒体1のメディア種類ごとに、最適とされるオフセットの値が付与されるようにできるものである。
特にこの場合のコントローラ70は、再生装置に装填された光記録媒体1からの、メディア種類を示す情報(或いはメディア種類を特定可能な情報:総括してメディア種類特定情報と称する)の読み出しを実行させ、当該メディア種類特定情報の内容に基づき、メディア・オフセット対応情報71aから該当するオフセットの値(つまり上記装填された光記録媒体1のメディア種類に対応するオフセットの値)を取得する。そして、当該取得したオフセットの値を加算部51に与える。
これにより、光路長サーボループに装填された光記録媒体1のメディア種類に応じた最適なオフセット(例えばAC成分の振幅を最大とするためのオフセット)が付与されるようにできる。つまり、光記録媒体1のメディア種類ごとに、最適とされるオフセットの値が付与されるようにできるものである。
なお、このようにメディア種類に応じてオフセットを可変設定する変形例の構成は、先の図13に示した変形例としての光学ピックアップOP2を備える場合に適用可能であることは言うまでもない。
また、これまでの説明では、ROM型の光記録媒体についての再生を行う場合のみを例示したが、本発明は、光の位相を変調する構造を有するあらゆる光記録媒体に対して適用可能なものであり、例えばグルーブが形成されたRディスク(記録可能型ディスク)にも好適に適用できるものである。
1 光記録媒体、2 カバー層、3 記録層、4 基板、10 レーザ、11 コリメーションレンズ、12,25,32 1/2波長板、13,26,33 偏光ビームスプリッタ、14,17,31 1/4波長板、15 対物レンズ、16 2軸アクチュエータ、18,62 ミラー、19,63 1軸アクチュエータ、20,24 (無偏光)ビームスプリッタ、21 参照光除去部、22,27,29,32,34,36 集光レンズ、23 位置制御用受光部、28 第1ホモダイン検波用受光部、30 第2ホモダイン検波用受光部、35 第1光路長サーボ用受光部、37 第2光路長サーボ用受光部、40 スピンドルモータ(SPM)、41,47 第1信号生成回路、42,48 第2信号生成回路、43,49 減算部、44 再生処理部、45 エラー信号生成回路、46 サーボ回路、50 ローパスフィルタ(LPF)、51 加算部、52 光路長サーボ回路、OP1 光学ピックアップ、60 凸レンズ、61 凹レンズ、70 コントローラ、71 メモリ、71a メディア・オフセット対応情報
Claims (7)
- 光源より出射された光を分光して得た第1の光と第2の光について、上記第1の光を対物レンズを介して光記録媒体に照射し、上記第2の光をミラーに対して照射すると共に、上記光記録媒体から得られる上記第1の光の反射光を信号光、上記ミラーによる上記第2の光の反射光を参照光として、それら信号光及び参照光を用いたホモダイン検波を行うホモダイン検波部と、
上記ホモダイン検波部によるホモダイン検波の結果に基づき上記信号光に基づく再生信号を得る信号再生部と、
上記ミラーを当該ミラーへの上記第2の光の入射光軸に平行な方向に駆動する1軸アクチュエータと、
上記信号光と上記参照光とを受光する受光部による受光信号に基づき、上記信号光と上記参照光との位相差が0となるように上記1軸アクチュエータを駆動制御する光路長サーボ制御部と、
上記光路長サーボ制御部によるサーボ制御に伴い形成される光路長サーボループに対して、上記再生信号のAC成分の振幅を拡大するためのオフセットを与えるオフセット付与部と
を備える再生装置。 - 上記オフセット付与部は、上記再生信号のAC成分の振幅を最大とするためのオフセットを上記光路長サーボループに与える
請求項1に記載の再生装置。 - 上記オフセット付与部が上記光路長サーボループに与える上記オフセットが可変設定されるように制御を行う制御部をさらに備える
請求項2に記載の再生装置。 - 上記制御部は、上記光記録媒体の種類に応じた上記オフセットが設定されるように制御を行う
請求項3に記載の再生装置。 - 上記ミラーに入射する上記第2の光のビーム径を縮小化するビーム径縮小化部をさらに備える
請求項4に記載の再生装置。 - ピットの形成により情報記録が行われたROM型の上記光記録媒体についての再生を行う請求項5に記載の再生装置。
- 光源より出射された光を分光して得た第1の光と第2の光について、上記第1の光を対物レンズを介して光記録媒体に照射し、上記第2の光をミラーに対して照射すると共に、上記光記録媒体から得られる上記第1の光の反射光を信号光、上記ミラーによる上記第2の光の反射光を参照光として、それら信号光及び参照光を用いたホモダイン検波を行うホモダイン検波部と、上記ホモダイン検波部によるホモダイン検波の結果に基づき上記信号光に基づく再生信号を得る信号再生部と、上記ミラーを当該ミラーへの上記第2の光の入射光軸に平行な方向に駆動する1軸アクチュエータと、上記信号光と上記参照光とを受光する受光部による受光信号に基づき、上記信号光と上記参照光との位相差が0となるように上記1軸アクチュエータを駆動制御する光路長サーボ制御部とを備えた再生装置における光路長サーボ制御方法であって、
上記光路長サーボ制御部によるサーボ制御に伴い形成される光路長サーボループに対して、上記再生信号のAC成分の振幅を拡大するためのオフセットを与える
光路長サーボ制御方法。
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